发明名称 双层光阻乾式显影用之方法及设备
摘要 一种在电浆处理系统之基板上进行有机抗反射涂布(ARC)层之蚀刻的方法,包含:引入含有氮(H)、氢(H)、及氧(O)的处理气体;藉由该处理气体形成电浆;以及将该基板暴露在电浆之中。该处理气体可由比方以NH3/O2、N2/H2/O2、N2/H2/CO、NH3/CO、或NH3/CO/O2为主要成分的化学品。此外,制程化学品可进一步包含氦。本发明更显示了一种在基板上形成用以蚀刻薄膜之双层光罩的方法,其中该方法包含:在该基板上形成该薄膜;在该薄膜上形成一ARC层;在该ARC层上形成一光阻图案;以及利用含有氮(N)、氢(H)、与氧(O)之处理气体,将该光阻图案藉由该ARC层之蚀刻制程而转换至该ARC层之上。
申请公布号 TWI298905 申请公布日期 2008.07.11
申请号 TW092136540 申请日期 2003.12.23
申请人 东京威力科创股份有限公司 发明人 五十岚 义树;稻泽 刚一郎;口 公博;维德纳森 包拉柏瑞尼恩;西村 荣一;菲利普 山颂;荻原 正明;雷夫 金恩
分类号 H01L21/027(200601AFI20080307VHTW) 主分类号 H01L21/027(200601AFI20080307VHTW)
代理机构 代理人 周良谋 新竹市东大路1段118号10楼;周良吉 新竹市东大路1段118号10楼
主权项 1.一种在电浆处理系统之基板上于有机抗反射涂 布(ARC)层蚀刻一特征部的方法,包含: 引入含有N2、H2、O2及CO的处理气体; 利用该电浆处理系统中的该处理气体形成电浆;以 及将具有该ARC层之该基板暴露在该电浆中。 2.如申请专利范围第1项的在电浆处理系统之基板 上进行抗反射涂布(ARC)层之蚀刻的方法,其中该处 理气体更含有氦。 3.如申请专利范围第1项的在电浆处理系统之基板 上进行抗反射涂布(ARC)层之蚀刻的方法,其中将具 有该ARC层之该基板暴露在该电浆中系在第一时间 周期内实行。 4.如申请专利范围第3项的在电浆处理系统之基板 上进行抗反射涂布(ARC)层之蚀刻的方法,其中该第 一时间周期系由终点侦测方法加以决定。 5.如申请专利范围第4项的在电浆处理系统之基板 上进行抗反射涂布(ARC)层之蚀刻的方法,其中该终 点侦测方法包含了光学放射光谱法。 6.如申请专利范围第3项的在电浆处理系统之基板 上进行抗反射涂布(ARC)层之蚀刻的方法,其中该第 一时间周期系对应于该ARC层之蚀刻时间,并延长了 一第二时间周期。 7.如申请专利范围第6项的在电浆处理系统之基板 上进行抗反射涂布(ARC)层之蚀刻的方法,其中该第 二时间周期系为该第一时间周期的一小部份。 8.一种在基板上形成用以蚀刻薄膜之双层光罩的 方法,包含: 在该基板上形成该薄膜; 在该薄膜上形成一有机抗反射涂布(ARC)层; 在该ARC层上形成一光阻图案;以及 利用含有N2、H2、O2及CO的处理气体,将该光阻图案 藉由该ARC层之电浆蚀刻法而转换至该ARC层之上。 9.如申请专利范围第8项的在基板上形成用以蚀刻 薄膜之双层光罩的方法,其中该处理气体更含有氦 。 10.如申请专利范围第8项的在基板上形成用以蚀刻 薄膜之双层光罩的方法,其中该ARC层之蚀刻系在第 一时间周期内实行。 11.如申请专利范围第10项的在基板上形成用以蚀 刻薄膜之双层光罩的方法,其中该第一时间周期系 由终点侦测方法加以决定。 12.如申请专利范围第11项的在基板上形成用以蚀 刻薄膜之双层光罩的方法,其中该终点侦测方法包 含了光学放射光谱法。 13.如申请专利范围第10项的在基板上形成用以蚀 刻薄膜之双层光罩的方法,其中该第一时间周期系 对应于该ARC层之蚀刻时间,并延长了一第二时间周 期。 14.如申请专利范围第13项的在基板上形成用以蚀 刻薄膜之双层光罩的方法,其中该第二时间周期系 为该第一时间周期的一小部份。 15.一种在基板上进行有机抗反射涂布(ARC)层之蚀 刻的电浆处理系统,包含: 一电浆处理室,用以辅助电浆藉由处理气体而形成 ;以及 一控制器,连接至该电浆处理室,其配置系为利用 该处理气体来实行制程方法,其中该处理气体包含 了N2、H2、O2及CO。 16.如申请专利范围第15项的在基板上进行抗反射 涂布(ARC)层之蚀刻的电浆处理系统,其中该系统更 包含一连接至该电浆处理室、并连接至该控制器 的诊断系统。 17.如申请专利范围第16项的在基板上进行抗反射 涂布(ARC)层之蚀刻的电浆处理系统,其中该诊断系 统之配置系为接收发射自该电浆之光的信号。 18.如申请专利范围第15项的在基板上进行抗反射 涂布(ARC)层之蚀刻的电浆处理系统,其中该处理气 体更含有氦。 19.如申请专利范围第16项的在基板上进行抗反射 涂布(ARC)层之蚀刻的电浆处理系统,其中该控制器 使得具有该ARC层之该基板暴露在该电浆中达第一 时间周期之久。 20.如申请专利范围第19项的在基板上进行抗反射 涂布(ARC)层之蚀刻的电浆处理系统,其中该第一时 间周期系由该诊断系统所判定之终点侦测方法加 以决定。 21.如申请专利范围第20项的在基板上进行抗反射 涂布(ARC)层之蚀刻的电浆处理系统,其中该诊断系 统包含了一光学放射光谱法的装置。 22.如申请专利范围第19项的在基板上进行抗反射 涂布(ARC)层之蚀刻的电浆处理系统,其中该第一时 间周期系对应于该ARC层之蚀刻时间,并延长了一第 二时间周期。 23.如申请专利范围第22项的在基板上进行抗反射 涂布(ARC)层之蚀刻的电浆处理系统,其中该第二时 间周期系为该第一时间周期的一小部份。 24.一种在电浆处理系统之基板上进行有机抗反射 涂布(ARC)层之高纵宽比表面特征蚀刻的方法,包含: 引入含有氨(NH3)及一氧化碳(CO)的处理气体; 在该电浆处理系统中藉由该处理气体形成电浆;以 及 将具有该ARC层之该基板暴露在该电浆中,其中该高 纵宽比表面特征系纵宽比大于或等于约3比1者。 25.如申请专利范围第24项的在电浆处理系统之基 板上进行抗反射涂布(ARC)层之高纵宽比表面特征 蚀刻的方法,其中该处理气体更含有氦。 26.如申请专利范围第25项的在电浆处理系统之基 板上进行抗反射涂布(ARC)层之高纵宽比表面特征 蚀刻的方法,其中氦的流速范围系在大约5至大约 300sccm之间。 27.如申请专利范围第24项的在电浆处理系统之基 板上进行抗反射涂布(ARC)层之高纵宽比表面特征 蚀刻的方法,其中将具有该ARC层之该基板暴露在该 电浆中系在第一时间周期内实行。 28.如申请专利范围第27项的在电浆处理系统之基 板上进行抗反射涂布(ARC)层之高纵宽比表面特征 蚀刻的方法,其中该第一时间周期系由终点侦测方 法加以决定。 29.如申请专利范围第28项的在电浆处理系统之基 板上进行抗反射涂布(ARC)层之高纵宽比表面特征 蚀刻的方法,其中该终点侦测方法包含了光学放射 光谱法。 30.如申请专利范围第27项的在电浆处理系统之基 板上进行抗反射涂布(ARC)层之高纵宽比表面特征 蚀刻的方法,其中该第一时间周期系对应于该ARC层 之蚀刻时间,并延长了一第二时间周期。 31.如申请专利范围第30项的在电浆处理系统之基 板上进行抗反射涂布(ARC)层之高纵宽比表面特征 蚀刻的方法,其中该第二时间周期系为该第一时间 周期的一小部份。 32.如申请专利范围第24项的在电浆处理系统之基 板上进行抗反射涂布(ARC)层之高纵宽比表面特征 蚀刻的方法,其中NH3的流速范围系在大约50至大约 1000sccm之间。 33.如申请专利范围第32项的在电浆处理系统之基 板上进行抗反射涂布(ARC)层之高纵宽比表面特征 蚀刻的方法,其中CO的流速范围系在大约5至大约300 sccm之间。 34.一种在基板上形成用以蚀刻薄膜之双层光罩的 方法,包含: 在该基板上形成该薄膜; 在该薄膜上形成一有机抗反射涂布(ARC)层; 在该ARC层上形成一光阻图案;以及 利用含有氨(NH3)及一氧化碳(CO)的处理气体,将该光 阻图案藉由该ARC层之高纵宽比表面特征的电浆蚀 刻法而转换至该ARC层之上,其中该高纵宽比表面特 征系纵宽比大于或等于约3比1者。 35.如申请专利范围第34项的在基板上形成用以蚀 刻薄膜之双层光罩的方法,其中该处理气体更含有 氦。 36.如申请专利范围第35项的在基板上形成用以蚀 刻薄膜之双层光罩的方法,其中氦的流速范围系在 大约5至大约300sccm之间。 37.如申请专利范围第34项的在基板上形成用以蚀 刻薄膜之双层光罩的方法,其中该ARC层之蚀刻系在 第一时间周期内实行。 38.如申请专利范围第37项的在基板上形成用以蚀 刻薄膜之双层光罩的方法,其中该第一时间周期系 由终点侦测方法加以决定。 39.如申请专利范围第38项的在基板上形成用以蚀 刻薄膜之双层光罩的方法,其中该终点侦测方法包 含了光学放射光谱法。 40.如申请专利范围第37项的在基板上形成用以蚀 刻薄膜之双层光罩的方法,其中该第一时间周期系 对应于该ARC层之蚀刻时间,并延长了一第二时间周 期。 41.如申请专利范围第40项的在基板上形成用以蚀 刻薄膜之双层光罩的方法,其中该第二时间周期系 为该第一时间周期的一小部份。 42.如申请专利范围第34项的在基板上形成用以蚀 刻薄膜之双层光罩的方法,其中NH3的流速范围系在 大约50至大约1000 sccm之间。 43.如申请专利范围第42项的在基板上形成用以蚀 刻薄膜之双层光罩的方法,其中CO的流速范围系在 大约5至大约300sccm之间。 44.一种在基板上进行有机抗反射涂布(ARC)层之高 纵宽比表面特征蚀刻的电浆处理系统,包含: 一电浆处理室,用以辅助电浆藉由处理气体而形成 ;以及一控制器,连接至该电浆处理室,其配置系为 利用该处理气体来实行制程方法,该处理气体含有 氨(NH3)及一氧化碳(CO),其中该高纵宽比表面特征系 纵宽比大于或等于约3比1者。 45.如申请专利范围第44项的在基板上进行抗反射 涂布(ARC)层之高纵宽比表面特征蚀刻的电浆处理 系统,其中该系统更包含一连接至该电浆处理室、 并连接至该控制器的诊断系统。 46.如申请专利范围第45项的在基板上进行抗反射 涂布(ARC)层之高纵宽比表面特征蚀刻的电浆处理 系统,其中该诊断系统之配置系为接收发射自该电 浆之光的信号。 47.如申请专利范围第44项的在基板上进行抗反射 涂布(ARC)层之高纵宽比表面特征蚀刻的电浆处理 系统,其中该处理气体更含有氦。 48.如申请专利范围第47项的在基板上进行抗反射 涂布(ARC)层之高纵宽比表面特征蚀刻的电浆处理 系统,其中氦的流速范围系在大约5至大约300sccm之 间。 49.如申请专利范围第44项的在基板上进行抗反射 涂布(ARC)层之高纵宽比表面特征蚀刻的电浆处理 系统,其中该控制器使得具有该ARC层之该基板暴露 在该电浆中达第一时间周期之久。 50.如申请专利范围第49项的在基板上进行抗反射 涂布(ARC)层之高纵宽比表面特征蚀刻的电浆处理 系统,其中该第一时间周期系由该诊断系统所判定 之终点侦测方法加以决定。 51.如申请专利范围第50项的在基板上进行抗反射 涂布(ARC)层之高纵宽比表面特征蚀刻的电浆处理 系统,其中该诊断系统包含了一光学放射光谱法的 装置。 52.如申请专利范围第49项的在基板上进行抗反射 涂布(ARC)层之高纵宽比表面特征蚀刻的电浆处理 系统,其中该第一时间周期系对应于该ARC层之蚀刻 时间,并延长了一第二时间周期。 53.如申请专利范围第44项的在基板上进行抗反射 涂布(ARC)层之高纵宽比表面特征蚀刻的电浆处理 系统,其中NH3的流速范围系在大约50至大约1000sccm 之间。 54.如申请专利范围第53项的在基板上进行抗反射 涂布(ARC)层之高纵宽比表面特征蚀刻的电浆处理 系统,其中CO的流速范围系在大约5至大约300sccm之 间。 55.一种在电浆处理系统之基板上进行有机抗反射 涂布(ARC)层之表面特征蚀刻的方法,包含: 引入含有氨(NH3)、一氧化碳(CO)、及氧(O2)的处理气 体; 在该电浆处理系统中藉由该处理气体形成电浆;以 及将具有该ARC层之该基板暴露在该电浆中。 56.如申请专利范围第55项的在电浆处理系统之基 板上进行抗反射涂布(ARC)层之表面特征蚀刻的方 法,其中该处理气体更含有氦。 57.如申请专利范围第55项的在电浆处理系统之基 板上进行抗反射涂布(ARC)层之表面特征蚀刻的方 法,其中NH3的流速范围系在大约50至大约1000sccm之 间、O2的流速范围系在大约5至大约100sccm之间、而 CO的流速范围则在大约5至大约300sccm之间。 58.如申请专利范围第56项的在电浆处理系统之基 板上进行抗反射涂布(ARC)层之表面特征蚀刻的方 法,其中氦的流速范围系在大约5至大约300sccm之间 。 59.如申请专利范围第55项的在电浆处理系统之基 板上进行抗反射涂布(ARC)层之表面特征蚀刻的方 法,其中将具有该ARC层之该基板暴露在该电浆中系 在第一时间周期内实行。 60.如申请专利范围第59项的在电浆处理系统之基 板上进行抗反射涂布(ARC)层之表面特征蚀刻的方 法,其中该第一时间周期系由终点侦测方法加以决 定。 61.如申请专利范围第60项的在电浆处理系统之基 板上进行抗反射涂布(ARC)层之表面特征蚀刻的方 法,其中该终点侦测方法包含了光学放射光谱法。 62.如申请专利范围第59项的在电浆处理系统之基 板上进行抗反射涂布(ARC)层之表面特征蚀刻的方 法,其中该第一时间周期系对应于该ARC层之蚀刻时 间,并延长了一第二时间周期。 63.如申请专利范围第62项的在电浆处理系统之基 板上进行抗反射涂布(ARC)层之表面特征蚀刻的方 法,其中该第二时间周期系为该第一时间周期的一 小部份。 64.一种在基板上形成用以蚀刻薄膜之双层光罩的 方法,包含: 在该基板上形成该薄膜; 在该薄膜上形成一有机抗反射涂布(ARC)层; 在该ARC层上形成一光阻图案;以及 利用含有氨(NH3)、一氧化碳(CO)、及氧(O2)的处理气 体,将该光阻图案藉由该ARC层之表面特征的电浆蚀 刻法而转换至该ARC层之上。 65.如申请专利范围第64项的在基板上形成用以蚀 刻薄膜之双层光罩的方法,其中该处理气体更含有 氦。 66.如申请专利范围第64项的在基板上形成用以蚀 刻薄膜之双层光罩的方法,其中NH3的流速范围系在 大约50至大约1000sccm之间、O2的流速范围系在大约5 至大约100sccm之间、而CO的流速范围则在大约5至大 约300sccm之间。 67.如申请专利范围第65项的在基板上形成用以蚀 刻薄膜之双层光罩的方法,其中氦的流速范围系在 大约5至大约300sccm之间。 68.如申请专利范围第64项的在基板上形成用以蚀 刻薄膜之双层光罩的方法,其中该ARC层之蚀刻系在 第一时间周期内实行。 69.如申请专利范围第68项的在基板上形成用以蚀 刻薄膜之双层光罩的方法,其中该第一时间周期系 由终点侦测方法加以决定。 70.如申请专利范围第69项的在基板上形成用以蚀 刻薄膜之双层光罩的方法,其中该终点侦测方法包 含了光学放射光谱法。 71.如申请专利范围第68项的在基板上形成用以蚀 刻薄膜之双层光罩的方法,其中该第一时间周期系 对应于该ARC层之蚀刻时间,并延长了一第二时间周 期。 72.如申请专利范围第71项的在基板上形成用以蚀 刻薄膜之双层光罩的方法,其中该第二时间周期系 为该第一时间周期的一小部份。 73.一种在基板上进行有机抗反射涂布(ARC)层之表 面特征蚀刻的电浆处理系统,包含: 一电浆处理室,用以辅助电浆藉由处理气体而形成 ;以及 一控制器,连接至该电浆处理室,其配置系为利用 该处理气体来实行制程方法,而该处理气体含有氨 (NH3)、一氧化碳(CO)、及氧(O2)。 74.如申请专利范围第73项的在基板上进行抗反射 涂布(ARC)层之表面特征蚀刻的电浆处理系统,其中 该系统更包含一连接至该电浆处理室、并连接至 该控制器的诊断系统。 75.如申请专利范围第74项的在基板上进行抗反射 涂布(ARC)层之表面特征蚀刻的电浆处理系统,其中 该诊断系统之配置系为接收发射自该电浆之光的 信号。 76.如申请专利范围第73项的在基板上进行抗反射 涂布(ARC)层之表面特征蚀刻的电浆处理系统,其中 该处理气体更含有氦。 77.如申请专利范围第73项的在基板上进行抗反射 涂布(ARC)层之表面特征蚀刻的电浆处理系统,其中 NH3的流速范围系在大约50至大约1000sccm之间、O2的 流速范围系在大约5至大约100sccm之间、而CO的流速 范围则在大约5至大约300sccm之间。 78.如申请专利范围第76项的在基板上进行抗反射 涂布(ARC)层之表面特征蚀刻的电浆处理系统,其中 氦的流速范围系在大约5至大约300sccm之间。 79.如申请专利范围第73项的在基板上进行抗反射 涂布(ARC)层之表面特征蚀刻的电浆处理系统,其中 该控制器使得具有该ARC层之该基板暴露在该电浆 中达第一时间周期之久。 80.如申请专利范围第79项的在基板上进行抗反射 涂布(ARC)层之表面特征蚀刻的电浆处理系统,其中 该第一时间周期系由该诊断系统所判定之终点侦 测方法加以决定。 81.如申请专利范围第80项的在基板上进行抗反射 涂布(ARC)层之表面特征蚀刻的电浆处理系统,其中 该诊断系统包含了一光学放射光谱法的装置。 82.如申请专利范围第79项的在基板上进行抗反射 涂布(ARC)层之表面特征蚀刻的电浆处理系统,其中 该第一时间周期系对应于该ARC层之蚀刻时间,并延 长了一第二时间周期。 图式简单说明: 图1A、1B、与1C显示了薄膜图案蚀刻之习用制程的 示意图; 图2系根据本发明的一个实施例,显示了电浆处理 系统的简化示意图; 图3系根据本发明的另一个实施例,显示了电浆处 理系统的示意图; 图4系根据本发明的另一个实施例,显示了电浆处 理系统的示意图; 图5系根据本发明的另一个实施例,显示了电浆处 理系统的示意图; 图6系根据本发明的另一个实施例,显示了电浆处 理系统的示意图; 图7系根据本发明的一个实施例,显示了在电浆处 理系统之基板上进行抗反射涂布(ARC)层之蚀刻的 方法;以及 图8系根据本发明的另一个实施例,显示了在基板 上形成用以蚀刻薄膜之双层光罩的方法。
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